-
proč se v biologii využívají modelové organismy (vyjma etických důvodů)
- experimentální/technické výhody
- předpokládá se, že získané poznatky budou platit i u jiných organismů, přinejmenším u těch, které jsou modelovým organismům příbuzné
- neplatí to vždy, pro lidskou medicínu nebo zemědělství je třeba zkoumat přímo cílové organismy
-
vyjmenuj různé modelové organismy v mol.biologii:
kvasinky, myš, člověk, hlístice, zebřička, mouchy, Arabidopsis
-
charakterizuj výhody práce s kvasinkami
- jednobuněčná eukaryota, podobné výhody jako bakterie
- genom byl sekvenován jako první (z eukaryot) – v r. 1996
- patří mezi houby – obdobná příbuznost živočichům i rostlinám
- střídání diploidní a haploidní fáze, lze pracovat s haploidními kulturami, což usnadňuje genetickou analýzu
- genom obsahuje cca 6000 genů
- jen málo genů (cca 5 %) obsahuje introny
- rostou v chemicky definovaném médiu, tvoří kolonie na agarových plotnách
- generační doba cca 90 minut
- možnost snadného uchování v zamraženém stavu
- specifikum: množení pučením
- model vhodný pro studium funkce genů a buněčného cyklu
-
charakterizuj výhody práce s hlísticemi
- genom má 7x vyšší obsah DNA než kvasinky
- vyšší obsah intronů a nekódujících sekvencí
- velikost 1 mm, tělo složeno z 959 buněk
- popsán vývoj každé z nich z původní zygoty
- model pro studium vývoje, apoptózy, stárnutí
- na tomto modelu poprvé popsána RNA interference
-
co je + latinský název hlístice; kdo ji začal používat jako model?
- Caenorhabditis elegans (háďátko obecné)
- nepatogenní půdní hlístice
- Sydney Brenner (*1927)
-
výhody modelu Drosophila melanogaster
- životní cyklus 2 týdny
- 14000 genů
- výzkum buněčné diferenciace, vývoje organismu, buněčných signalizací a chování
-
kdo začal používat drosophily jako model?
T.H.Morgan (1866-1945)
-
charakterizuj výhody práce s zebřičkami
- Zebřička pruhovaná/Danio pruhované: malá sladkovodní rybka (2,5 cm)
- oplozená vajíčka se vyvíjejí mimo tělo matky – lze sledovat mikroskopií
- vývoj z vajíčka do dospělého organismu trvá 3 měsíce
- díky průhlednosti lze sledovat vývoj vnitřních orgánů
- snadná mikroinjekce cizorodé DNA do vajíčka
- molekulární genetika vývoje
- 25 chromozomů, 75% homologie s lidským genomem
-
charakterizuj výhody práce s myší
- zástupný model za člověka, kde experimentovat nelze
- žije 1-3 roky, pohlavní zralosti dosahuje po 4 týdnech
- obsahuje 20 chromozomových párů
- méně než 1% myších genů nemá lidského homologa
- používá se pro studium funkce genů
-
co je to HeLa?
- z etických důvodů nelze experimentovat s lidmi; je však možné kultivovat lidské buňky v kultuře
- nesmrtelné buněčné linie (např. buňky HeLa) jsou tvořeny buňkami nádorovými
- HeLa buňky jsou buňky odvozené z nádoru děložního čípku Henrietty Lacksové v roce 1951
- buněčné linie jsou vhodným modelem pro mol. biol.Studie
-
charakterizuj výhody práce s Arabidopsis
- mol. biologie rostlin je historicky poněkud opožděná za jinými organismy
- mají často mnoho genů (rýže: 40 000 – 50 000 genů)
- výzva současnosti: genetické vylepšení kulturních plodin
- Arabidopsis thaliana (huseníček rolní):
- čeleď Brassicaceae (Brukvovité)
- strukturní jednoduchost, malý genom (5 párů chromozomů, cca 25 000 genů, sekvence známa)
- dozrání rostliny k produkci semen trvá 6-10 týdnů, několik generací do roka
- vypracovány účinné transformační metody pro přípravu transgenních rostlin
-
stručně charakterizuj virus
- nemá buněčnou strukturu
- obsahuje vlastní geny obalené proteinovým pláštěm, ale nedovede je sám vyjádřit
- postrádá aparát pro zajištění vlastní E
- buněčný parazit, replikaci a expresi virových genů zajistí infikovaná buňka
- genetická informace viru je uložena v DNA nebo RNA
- je schopen vyvolat onemocnění
- uplatňuje se v genovém inženýrství – vektor pro přenos klonované DNA
-
charakterizuj bakteriofág
- Bakteriální virus
- infikuje bakteriální buňku, která je přinucena vyrábět nové bakteriofágy, posléze praskne a uvolní novou generaci bakteriofágů
- každý z nových virionů může infikovat další bakterii
- během několika hodin může fágová epidemie zlikvidovat kulturu bakterií o počtu několikanásobně převyšujícím lidskou populaci
-
charakterizuj virová onemocnění člověka
- _ infikuje lidské buňky
- _ původce běžných onemocnění (spalničky, příušnice, plané neštovice, běžné nachlazení a chřipka) i závažných chorob (dětská obrna, Ebola, AIDS)
- _ infekce málo nebezpečným virem může zajistit rezistenci proti příbuznému, ale mnohem nebezpečnějšímu viru
- _ virovou infekci nelze léčit; nutná prevence – imunizací
- _ může přenášet geny z jednoho hostitelského organismu na jiný (význam pro evoluci a genové inženýrství)
- _ antibiotika nemají smysl při boji s virovou infekcí, mohou jen pomoci s paralelní bakteriální infekcí
-
charakterizuj + vyjmenuj Podbuněčné genetické elementy
- _ nesou genetickou informaci, ale nedisponují aparátem pro životní funkce
- _ hojně rozšířené v biosféře
- _ význam různý: mohou vyvolávat vážná onemocnění nebo jejich existence je téměř nezaznamenatelná
- _ viry jsou z nich nejvyspělejší
- _ viroidy a plazmidy
- _ priony
- _ transpozony
-
co jsou viroidy a plazmidy
autonomní molekuly nukleových kyselin, které nemají proteinový obal
- Viroidy
- jsou molekuly RNA, které infikují rostliny a přinutí je k produkci nových viroidů uvolňovaných do prostředí
- plazmidy
- _ molekuly DNA, které se stabilně udržují uvnitř hostitelské buňky
- _ mohou přecházet z jedné buňky do druhé pouze pokud mezi nimi dojde k fyzickému kontaktu
- _ hostitelskou buňku nelikvidují
- _ hojně využívané v genovém inženýrství
-
co to jsou transpozony
- transponovatelné elementy
- _ molekuly DNA, které se nereplikují jako samostatné jednotky
- _ pro svou replikaci vyžadují začlenění do jiných molekul DNA, které schopnost samostatné replikace mají
- _ mají schopnost přeskakovat z jedné hostitelské DNA na jinou
-
co to jsou priony
- _ infekční molekuly proteinů
- _ neobsahují žádnou nukleovou kyselinu
- _ infikují buňky nervového systému zvířat a způsobují vážné nemoci (např. nemoc šílených krav)
- _ představují chybně složenou verzi normálního proteinu nervových buněk
- _ když proniknou do buňky, způsobí chybné skládání odpovídajícího normálního proteinu v mozku, což buňku usmrtí
|
|
